[實用新型]刷式密封結構及具有其的渦輪轉子

有效

• 申請號: 201420484556.8
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN204200281U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 魯亮;韓品連;徐芳;石隨林
• 申請（專利權）人: 中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

技術領域

本實用新型涉及機械密封領域，尤其是涉及一種刷式密封結構及具有其的渦輪轉子。

背景技術

密封裝置是現代葉輪機械的重要零部件，密封的性能成為影響葉輪機械性能的主要因素之一。現代葉輪機械發展要求密封結構具有較好的封嚴性能和較高的使用壽命。

目前，在機器的固定部分和旋轉部分之間的密封結構存在很多形式，例如刷式密封、迷宮式密封和蜂窩密封等。這些密封形式都是用來阻塞固定部件和旋轉部件之間的氣體流動。在渦輪機中，密封結構用來防止固定部件和旋轉部件之間過多的氣體流動，以便減小氣體泄漏并因此提高渦輪機的工作效率。刷式密封是渦輪機中所采用的一種密封結構類型，它通常用于燃氣輪機和蒸汽輪機的壓縮機和渦輪，以便減小固定部件和旋轉部件之間的泄漏氣流量。

刷式密封結構通常包含多個相對于旋轉軸線的大致徑向上延伸的剛性刷毛，這些刷毛夾在一對環形支撐板之間。這對支撐板在其徑向最外端相連。這種密封結構是固定的，刷毛的外端通常從支撐板之間沿徑向向內的方向朝向旋轉軸線而向外延伸，以便與諸如壓縮機轉子或渦輪轉子等旋轉部件的環形表面相接觸。

由于在刷式密封結構上有時存在著較大的氣壓差，刷式密封結構的刷毛會發生偏轉。刷毛在渦輪機軸向上的偏轉會增大刷毛端部和旋轉部件之間的間隙。這樣，由于容許氣體在刷毛內端的周圍流動，因而降低了密封的有效性。此外，軸頸離心長大、密封受熱長大等因素也可使刷式密封結構的刷毛發生徑向的偏移，從而使氣體泄漏，密封的有效性降低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種刷式密封結構，可降低刷毛徑向或軸向位移造成的氣體泄漏。

本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是一種刷式密封結構，包括支撐環、刷式跑道和刷毛。該支撐環具有在軸向上相對的第一支撐板和第二支撐板，該第一支撐板和該第二支撐板在徑向外端相連。該刷式跑道伸入到支撐環內，與該第一支撐板和該第二支撐板間隔相對。該刷毛從該第一支撐板和該第二支撐板伸出，包圍且接觸該刷式跑道位于該支撐環內的各個表面。

在本實用新型的一實施例中，該刷毛與該第一支撐板和該第二支撐板成一大于0°的角度。

在本實用新型的一實施例中，該支撐環呈U形，且該刷式跑道伸入該支撐環內的部分為片狀。

在本實用新型的一實施例中，該支撐環呈C形，且該刷式跑道伸入該支撐環內的部分呈T形。

在本實用新型的一實施例中，在該刷式跑道的徑向外延設有擾流齒。

在本實用新型的一實施例中，該支撐環由多瓣彎曲部組合而成。

在本實用新型的一實施例中，該刷式跑道由多瓣彎曲部組合而成。

本實用新型還提出一種渦輪轉子，包括如上所述的刷式密封結構。

本實用新型的刷式密封結構通過支撐環和刷毛形成半包圍結構來包圍刷式跑道，從而即使刷毛或者整個密封件相對于刷式跑道有軸向或者徑向偏移，二者之間的配合仍然較為緊密，降低直至避免了氣體的泄漏。

附圖說明

為讓本實用新型的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細說明，其中：

圖1示出根據本實用新型一實施例的渦輪機部件截面的示意性半視圖。

圖2示出本實用新型一實施例的刷式密封結構圖。

圖3示出本實用新型另一實施例的刷式密封結構圖。

具體實施方式

本實用新型的實施例描述刷式密封結構。這一刷式密封結構被設計成徑向刷式密封形式，可降低刷毛徑向或軸向位移造成的氣體泄漏。

首先參見圖1，其為根據本實用新型一實施例的渦輪機部件的截面的示意性半視圖。渦輪機部件的轉子具有三個盤10、12和14。這三個盤10、12和14通過第一環形法蘭16在公共軸線上依次組裝。各第一環形法蘭16承載環形成行的可移動葉片18。三個葉片18在其徑向內端通過燕尾形或類似形狀的根部安裝在盤10、12和14的外周邊。整個轉子通過驅動錐20連接到驅動軸(圖未示)，驅動錐20利用第二環形法蘭22緊固在兩個盤12和14的第一環形法蘭16之間。

兩個環形板24分別安裝在盤10、12和14之間，用于將各葉片18沿軸向保持在盤10、12和14上。每個環形板24包括徑向壁26，徑向壁26沿軸向被夾緊在兩個相鄰盤的環形法蘭16之間。